病因及病因推断课件

1、病因及病因推断Cause of Disease and Causal Inference南京医科大学公共卫生学院流行病与卫生统计学系地址：南京市汉中路140号一号教学楼（南）311电话：86-25-86862745 (o) 电邮：zhibin_ 胡志斌1、SARS的病因是什么？如何确认SARS的病因？2、肺癌的病因是什么？如何进行肺癌的病因研究？3、如何确认吸烟和肺癌之间是否存在病因关系？问题与讨论 概述 第一节 病因的概念及病因模型 第二节 因果推断的逻辑方法 第三节 统计学联系和因果联系 总结 第四节 因果联系的推断标准讲课提纲 当确切掌握疾病和健康状态的“三间分布”态势后，必然要联想到以

2、下三个问题： 为何不同时间发病（死亡）率不等？ When? 为何不同地区发病（死亡）率不等？ Where? 为何不同人群发病（死亡）率不等？ Who?Why概 述 第一节 病因的概念及病因模型 什么是因果关系？ 什么是病因？ Hume的经验论因果观单纯的经验重复观察并不能保证一定的结果必定会出现，即经验证据不具有逻辑必然性。根据经验来的一切推论都是习惯的结果而不是理性的结果 。 概率论因果观一定的原因可能导致一定的结果，原因就是使结果发生概率升高的事件或特 征。病因概念的发展和病因模型Ghost, Spirit,God, the will of HeavenChinese Traditiona

3、l MedicineHippocrates(5th century BC)（Fire）YellowBILE（Liver）（Eearth）BlackBILE（Spleen）（Water）PHLEGMBILE（Brain）（Air）BLOOD（Heart）HotDryWetCold生态学模型：三角模型、轮状模型疾病因素模型（disease-factor model）病因网模型（wed of causation model）现代病因模型多病因学说Model of DiseaseEnvironmentAgentHostEpidemiological TriadCommunicable Disease

4、ModelThe Model of Human Environments InteractionsHuman OrganismGenetic CodesSocial / Psychological EnvironmentChemical EnvironmentBiological EnvironmentPhysical EnvironmentThe Wheel Model社会经济因素生物学因素环境因素心理、行为因素卫生保健因素医学生物学因素（致病机制）远因近因疾病疾病因素模型多病因学说承认事物之间的相互联系，把与发病有关的各种因素均看做是疾病的病因。与某种疾病的发病有关的各种因素及其相互作用关

5、系是很复杂的（直接-间接，独立-联合等）。病因链：不同的致病因素与疾病之间构成不同的链接方式。病因网络模型 按生态学模型或疾病因素模型提供的框架寻找多方面的病因，这些病因相互存在联系，串起来构成一条病因链，多个病因链交错联接起来就形成一张病因网。社会教育文化落后教育水平低缺少卫生知识卫生习惯不良机体抵抗力下降患结核病医疗保健不发达社会政治经济落后结核病人未及时治疗 未接种卡介苗住房拥挤贫困空气不流通缺乏食物 结核菌扩散 营养不良感染结核杆菌结核病的病因网BEINGS ModelPreventable causes of diseaseBiologic factors and Behaviora

6、l factorsEnvironmental factorsImmunologic factorsNutritional factorsGenetic factorsServices, Social factors, and Spiritual factors Lilienfeld 概率病因学说 那些能使人们发病概率增加的因子，就可以认为有病因关系存在；当它们之中一个或多个不存在时，疾病频率就下降。 A causal relationship would be recognized to exist whenever evidence indicates that the factors fo

7、rm part of the complex of circumstances that increases the probability of the occurrence of disease and that a diminution of one or more of these factors decreases the frequency of that disease. 流行病学病因的定义Lilienfeld AM（1920-1984）Professor of Epidemiology Johns Hopkins University人群发病概率, 其含义是要观察一个较大样本的

8、人群, 不是一个人。人群发病概率，是指要观察人群的发病率。从公共卫生和预防医学角度提出，有利于疾病的预防与控制。Lilienfeld概率病因学说的理解必要病因：指有相应的疾病发生，以前必定（概率为100%）有该病因存在。充分病因：指有该病因存在，必定（概率为100%）导致疾病发生。促成病因：某因素的存在，可能导致某病的概率增加，但该病的发生并非一定具有该因素。病因分类 多因单果因2因3因1果缺乏运动肥胖高血脂高血压冠心病 多因多果高脂膳食、缺乏体力活动、吸烟、饮酒 高血压、冠心病、大肠癌 因因协同引起一果吸烟接触石棉肺癌 因因相加引起一果未免疫机体遭受深部创伤被土壤中破伤风杆菌污染破伤风繁殖

9、破伤风 因果相联引起一果感染病毒 感冒 诱发结核 运用链霉素 超量使用链霉素 耳聋 第二节 因果推断的逻辑方法From Association to Causation流行病学病因研究的一般思路描述（频度和分布 ）描述性研究积累分布数据探索流行因素或者根据已有的知识 形成假设逻辑推理（Mills 准则）检验假设 病例对照研究队列研究实验研究是否符合实际？ 因果推断 结合各方面因素进行综合分析、推断 Mills 准则病因假设的形成 求异法（method of difference）： “同中求异法” 米送乎乎与察布查尔病 求同法（method of agreement）： “异中求同法” 下水劳

10、动与钩端螺旋体病 共变法（method of concomitant variation） 氟含量龃齿发病率氟斑牙 排除法（method of exclusion） 毛蚶与甲型肝炎 关联(association)：是流行病学上的术语，指两个二 分变量之间有无关系 相关(correlation)：是统计学术语，指两个连续性变 量之间的关系 第三节 统计学联系和因果联系 统计学联系 关联相关统计学关联的表示ExposureDiseaseTotalYesNoYesABA+BNoCDC+DTotalA+CB+DA+B+C+DCase control studyCohort studyIfThen, t

11、he association between exposure and disease is significant.ExposureDiseaseTotalYesNoYesABA+BNoCDC+DTotalA+CB+DA+B+C+D统计学联系的本质 任何因素和疾病之间的统计学联系都有可能是病因、机遇和偏倚三者或之一、之二造成。 误差定义 指对事物某一特征的度量值偏离真实值的部分，即测定值与真实值之差分类 随机误差（机遇） 系统误差（偏倚） 指流行病学研究的设计、实施和评价阶段，由于研究方法的缺陷或错误，使研究结果系统地偏离真实值。偏倚和机遇 偏倚（Bias）：系统误差（systematic

12、error） 机遇（Chance）：随机误差（random error）偏倚的概念举例：用动脉血压计测量某人血压（实际值为80mmHg），各次读数的均值为100mmHg，系统误差和随机误差可用以下图示随机误差80100舒张压（mmHg）系统误差发生频次血压计法测量舒张压值的分布偏倚的种类选择偏倚（selection bias）信息偏倚（information bias）混杂偏倚（confounding bias） 继发关联，直接关联的歪曲虚假联系（spurious association）间接联系（indirect association）从统计学联系到因果联系随机误差确定暴露和疾病是否存在统

13、计学联系无统计学联系是否偏倚所致？非因果联系确定偏倚种类选择偏倚？信息偏倚？混杂偏倚？重新设计研究或进行调整无有克服偏倚的影响无统计学联系确定暴露和疾病是否存在统计学关联有统计学联系是否偏倚所致？是否符合因果推论的原则确定偏倚种类选择偏倚？信息偏倚？混杂偏倚？重新设计研究或进行调整无有克服偏倚的影响非因果联系因果联系否是有统计学联系 第四节 因果联系的推断标准病因推断的依据1. 此种微生物必然存在于患病动物体内，但不应出现在健康动物内；2. 此种微生物必然能被分离出来并能在培养基上生长；3. 将分离出的微生物接种于健康宿主时，必然能导致同种疾病；4. 从患病宿主体内又必然能分离出此种微生物。

14、Henle-Koch准则（Kochs Postulate，1882）因果联系的推断标准 Hills criteria of causation 1. 关联的时间顺序（temporality）：从“因” “果”2. 关联的强度(strength of association) 关联强度一般用相对危险度（RR）或替代值比值 比（OR） 来表示3. 剂量反应关系（dose-response relationship） 关联强度的一种特殊表现形式4. 暴露和疾病分布的一致性（符合性，coherence） 因子和疾病分布的符合性5. 重复性，或称“关联的一致性”（consistency） “求同法”原则

15、，不同场合的共性6. 关联的合理性（plausibility） 也即“言之有理”：医学上和生物学上的可能性7. 暴露的终止效应（cessation effects of exposure） 也即因子去除效应的符合。Linienfeld多病因学说8. 关联的特异性（specificity） 指因果一一对应关系9. 研究的因果论证强度Age-standardized death rates due to well-established cases of bronchogenic carcinomaAdapted from Hammond EC, Horn D: JAMA 166:1294-130

16、8, 1958.)剂量-反应关系重复性/关联的一致性研究设计类型与因果论证强度 研究设计类型因果论证强度实验性研究随机化对照试验强多组时间序列试验非等同对照（个体分配）试验中非等同对照（群组分配）试验单组时间序列试验无对照前后比较试验弱观察性研究前瞻性队列研究强历史队列研究队列巢式病例对照研究病例对照研究（新病例）中横断面研究生态学研究若系列病例分析报告（无对照）1951-1961年间，在西欧诸国家，特别是德国和英国等国，新生儿患短肢畸形明显增加。其临床特点是四肢缺损，故称为“短肢畸形”或“海豹肢畸形”，还可发生无耳、无眼、缺肾、心脏畸形等。当时即引起医学界的关注。1959年前很少有记录，之后

17、有较多的记录，1960年明显增加。1961年开始怀疑与反应停有关。病因研究实例反应停与短肢海豹畸形描述性研究国 家反应停销售量(公斤)短肢畸形例数葡萄牙37 2瑞 士1136奥地利2078挪 威6011 荷 兰14025英 国25826比利时5769349德 国300995000反应停销量短肢畸形例数20151051501005019581959196019611962反应停销量（占销售总量的比例）短肢畸形例数年份西德反应停销量与短肢畸形例数的关系病例对照研究服用反应停史畸形儿的母亲对照合 计有34 (68.0%)2 (2.2%)36无1688104合计5090140269.40, P 0.0

18、01, OR93.5队列研究孕妇使用反应停史患肢体缺陷儿童数(%)无肢体缺陷的儿童数合计怀孕后0-8周用过10 （42）1424早期未用过51（0.24）21,43421,485RR 175.0，P 0.001病因推断1961年12月后西德市场停止出售反应停，从1962年中出生的儿童便很少发生这种畸形。这亦可看作“干预研究”的例子。反应停灾难事件反生后，不少国家建立了先天性畸形监测系统，加强了药物流行病学研究，改进药物筛选方案，生产与管理方法。总 结 任何因素和疾病之间的统计学联系都有可能是病因、机遇和偏倚三者或之一、之二造成。试题分析1、病因2、统计学关联3、暴露4、危险因素名词解释选择题1、因果关联是指 A. 暴露-疾病有较强的统计学关联 B.